Recently, as the interest in low power consumption increased, the industry of smart window market based on electrochromic is now spotlighted. Recent research has been conducted on a fiber-type polymer electrochromic device, but problems are emerging due to a complicated process, a long coloration time, and low coloration efficiency. In this research, we attempted to fabricate Tungsten trioxide (WO₃)@Poly(ethylene oxide) (PEO) fiber by electrospinning. The molecular weight of PEO and the applied voltage during electrospinning were adjusted to manufacture a uniform WO₃@PEO fiber, and the ratio of WO₃@PEO and the electrospinning time were adjusted to optimize the electrochromic characteristics. The WO₃@PEO fiber can be fabricated through an electrospinning method without a high-temperature process, which is advantageous for low process cost and large-area production. We also confirmed that since the high porosity of the WO₃@PEO fiber layer, it shows a high transmittance difference without no coloration time change by increasing the layer thickness.

최근 에너지 절약에 관한 관심이 증가함에 따라 전기 변색 스마트 윈도우 시장이 주목받고 있다. 최근 고분자 섬유형 전기 변색 소자에 대한 연구가 진행되고 있지만, 공정 과정이 복잡하고 느린 변색 시간, 낮은 전기 변색 효율로 인한 문제점이 대두되고 있다. 본 연구에서는 변색 특성 및 안정성이 뛰어난 텅스텐 산화물(WO₃) 전기 변색 물질과 전기 방사 매질 및 이온 전달 물질인 poly(ethylene oxide)(PEO) 혼합 용액을 전기 방사하여 WO₃@PEO 섬유층을 제작하였다. 형태학적으로 균일한 WO₃@PEO 섬유층 제작을 위해 PEO의 분자량, 전기 방사 시 인가 전압을 조절하였으며, 최적화된 전기 변색 특성을 위해 WO₃와 PEO의 비율 및 전기 방사 시간을 조절하였다. 이같이 제조된 WO₃@PEO 섬유층은 고온공정 없이 전기방사법으로 제조되어 낮은 공정 가격 및 대면적 생산에 유리하다는 장점이 있으며, 높은 다공성으로 인해 섬유층의 두께와 관계없이 동일한 변색 시간으로 높은 투과도 차이를 나타냄을 확인하였다.

Keywords: tungsten trioxide, polyethylene oxide, electrochromic, electrospinning.